CN102183157B - 电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法 - Google Patents
电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102183157B CN102183157B CN2011101128827A CN201110112882A CN102183157B CN 102183157 B CN102183157 B CN 102183157B CN 2011101128827 A CN2011101128827 A CN 2011101128827A CN 201110112882 A CN201110112882 A CN 201110112882A CN 102183157 B CN102183157 B CN 102183157B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- condenser
- condensate
- subsystem
- signal
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
本发明为电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法，本装置凝结水子系统装有出口温度传感器；在凝结水子系统热井上装有液面高度传感器，凝汽器装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，射水抽气器子系统装有真空压力传感器，各传感器信号经模数转换模块连接到计算机。计算机的输出端信号连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器。本控制方法：比较计算凝结水过冷度、热井液面高度值和抽气压差值的设定值与实测值，经PI运算得到循环冷却水泵、凝结水泵和抽气泵的应有流量，推算各泵电机频率控制值，控制各泵变频器。本发明节能效果显著，各子系统液体和空气流量减少，电机节能达30～60％，且提高了汽轮机效率。
Description
(一)技术领域
本发明涉及节能技术领域，具体为一种电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法。
(二)背景技术
目前，公知的电厂凝汽器系统的循环水泵、凝结水泵和射水抽气器水泵的节能控制都是在被控水泵上采用单参量控制，即用温度或者真空压力作为控制信号，调节变频器频率，控制水泵转速，从而改变输送液体流量，达到节能目的。此种控制方法没有考虑凝汽器真空度的变化，只能使水系统流量下降10～20％，水泵节能幅度只有20～40％，节能幅度有限，在某些条件下还可能使真空度降低，影响发电效率。
(三)发明内容
本发明的目的是设计一种电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法，在循环冷却水进出口管路、凝汽器和射水抽气器分别安装温度传感器、真空压力传感器，实时跟踪它们的温度和真空度变化，各传感器信号由计算机运算处理后，将控制信号送至各个变频器，控制被控对象的电机。
本发明设计的电厂凝汽器系统节能控制装置，凝汽器系统含有循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统，本装置包括计算机和控制循环冷却水泵、凝结水泵、射水抽气器水泵的变频器，本装置在凝结水子系统的输送管路上安装有出口温度传感器；在凝结水子系统的热井上安装有液面高度传感器，在凝汽器上安装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，在射水抽气器子系统的真空腔内安装有真空压力传感器，上述各传感器信号通过信号电缆连接至模数转换模块，再通过数字信号电缆连接到同一台计算机。计算机运算处理后的输出端信号分别通过数字信号电缆连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器，各变频器接三相电源并经三相电缆连接相关泵的驱动电机。各变频器控制相关泵的驱动电机的转速，达到节能目的。
所述计算机内有存储单元、比较计算单元和比例积分(PI)运算单元。存储单元内存储设定值，比较计算单元根据设定值和传感器实测值进行比较计算，比例积分(PI)运算单元根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值。
本发明的电厂凝汽器系统节能控制装置的控制方法如下：
凝汽器上的凝汽器温度(即排气温度)与凝结水子系统管路的出口温度的差值称为凝结水过冷度。凝汽器系统要求凝结水过冷度为0～6℃，以该区间内的值T冷作为凝结水过冷度设定值。不同凝汽器有特定的凝结水过冷度设定值T冷。以实测凝汽器上的凝汽器温度传感器信号(即排气温度信号)T排与凝结水子系统管路的出口温度传感器信号T凝的差值(T排-T凝)作为误差反馈信号。计算机计算比较T冷和(T排-T凝)，并经比例和微分运算(PI运算)，得到循环冷却水泵此时的应有的水流量，并推算相应的该水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至循环冷却水泵变频器，循环冷却水泵变频器按此值控制循环冷却水泵驱动电机的频率，调节循环冷却水泵输出流量G冷，从而保持凝汽器系统的最佳真空度要求。
凝结水子系统热井液面高度Hy根据系统要求应为3000～8000毫米，以该区间内的值Hy作为液面高度设定值。热井液面高度传感器的信号HS作为误差反馈信号。计算机计算比较Hy和HS，并经比例和微分运算(PI运算)，得到凝结水泵此时的应有的水流量，并推算相应的凝结水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至凝结水泵变频器，凝结水泵变频器按此值控制凝结水泵驱动电机的频率，调节凝结水泵输出流量G凝，从而保持凝结水子系统热井内水位在设定范围内，不会因水位过高导致凝结水过冷而影响汽轮机效率。
在凝汽器上的排气压力与射水抽气器子系统真空腔内的抽气压力的差值根据凝汽器系统要求为0.2～6kPa，以该区间内的值P设作为该压力差的设定值。将凝汽器真空压力传感器的信号P排(即排气压力信号)和射水抽气器子系统真空腔内的真空压力传感器的抽气压力信号P抽的实测差值(P排-P抽)＝PS作为误差反馈信号。计算机计算比较PS和P设，并经比例和微分运算(PI运算)，得到抽气泵此时的应有的气流量，并推算相应的抽气泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将该频率控制值送至抽气泵变频器，抽气泵变频器按此值控制抽气泵驱动电机的频率，调节抽气泵输出流量G抽和抽气量，即可用最小的抽气泵功耗保持凝汽器系统的最佳真空度要求。
本发明电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法的优点是：1、节能效果显著，循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统的液体和空气流量，减少幅度达10～30％，在循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统的各电机节能达30～60％；2、由于各子系统控制参量的最佳范围，使凝汽器系统达到最佳真空度，提高了汽轮机效率幅度达2～7％；3、本控制装置信号控制电路完全数字化，精度高，成本低，操作简便，可实时监控系统运行状态。
(四)附图说明
图1本电厂凝汽器系统节能控制装置电路结构示意框图。
(五)具体实施方式
本电厂凝汽器系统节能控制装置如图1所示，凝汽器系统含有循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统，本装置包括计算机和控制循环冷却水泵、凝结水泵、射水抽气器水泵的变频器，
在凝结水子系统的输送管路上安装有出口温度传感器；在凝结水子系统的热井上安装有液面高度传感器，在凝汽器上安装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，在射水抽气器子系统的真空腔内安装有真空压力传感器，上述各传感器信号通过信号电缆连接至模数转换模块，再通过数字信号电缆连接到同一台计算机。计算机运算处理后的输出端信号分别通过数字信号电缆连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器，各变频器接三相电源并经三相电缆连接相关水泵驱动电机。各变频器按计算机的控制信号控制相关泵的驱动电机的转速。
24V直流电源通过电缆分别与各传感器、计算机和模数转换模块连接提供电源。(图1中未显示)
本例装置所用计算机为嵌入式计算机，嵌入式计算机内有存储单元、比较计算单元和比例积分(PI)运算单元。存储单元内存储有凝结水过冷度设定值T冷，液面高度设定值Hy，凝汽器的排气压力与射水抽气器子系统真空腔内的抽气压力的设定差值P设。计算比较所存储的过冷度设定值T冷和根据凝汽器温度传感器的排气温度信号T排、凝结水出口温度传感器的信号T凝所得差值(T排-T凝)。计算比较所存储的液面高度设定值Hy和热井液面高度传感器的信号HS。并且根据凝汽器真空压力传感器的排气压力信号P排和射水抽气器子系统真空腔内的真空压力传感器的抽气压力信号P抽计算差值PS并且计算比较PS和P设。比例积分(PI)运算单元根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值。
本例的电厂凝汽器系统节能控制装置的控制方法如下：
凝汽器系统要求凝结水过冷度为0～6℃。本例以T冷＝1℃作为凝结水过冷度设定值。凝汽器上的凝汽器温度传感器信号(即排气温度信号)T排与凝结水子系统管路的出口温度传感器信号T凝的差值(T排-T凝)作为误差反馈信号。计算机计算比较T冷和(T排-T出)，并经比例和微分运算(PI运算)，得到循环冷却水泵此时的应有的水流量，并推算相应的该水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至循环冷却水泵变频器，循环冷却水泵变频器按此值控制循环冷却水泵驱动电机的频率，调节循环冷却水泵输出流量G冷，从而保持凝汽器系统的最佳真空度要求。
凝结水子系统热井液面高度Hy根据凝汽器系统要求应为3000～8000毫米，本例以Hy＝5000毫米作为液面高度设定值。热井液面高度传感器的信号HS作为误差反馈信号。计算机计算比较Hy和HS，并经比例和微分运算(PI运算)，得到凝结水泵此时的应有的水流量，并推算相应的凝结水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至凝结水泵变频器，凝结水泵变频器按此值控制凝结水泵驱动电机的频率，调节凝结水泵输出流量G凝，从而保持凝结水子系统热井内水位在设定范围内，不会因水位过高导致凝结水过冷而影响汽轮机效率。
在凝汽器上的排气压力与射水抽气器子系统真空腔内的抽气压力的差值根据系统要求为0.2～6kPa，本例以P设＝1kPa作为该压力的设定差值。将凝汽器真空压力传感器的信号P排(即排气压力信号)和射水抽气器子系统真空腔内的真空压力传感器的抽气压力信号P抽的实测差值PS作为误差反馈信号。计算机计算比较PS和P设，并经比例和微分运算(PI运算)，得到抽气泵此时的应有的气流量，并推算相应的抽气泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将该频率控制值送至抽气泵变频器，抽气泵变频器按此值控制抽气泵驱动电机的频率，调节抽气泵输出流量G抽和抽气量，即可用最小的抽气泵功耗保持凝汽器系统的最佳真空度要求。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.电厂凝汽器系统节能控制装置，凝汽器系统含有循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统，本装置包括计算机和控制循环冷却水泵、凝结水泵、射水抽气器水泵的变频器，其特征在于：
本装置在凝结水子系统的输送管路上安装有出口温度传感器；在凝结水子系统的热井上安装有液面高度传感器，在凝汽器上安装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，在射水抽气器子系统的真空腔内安装有真空压力传感器，上述各传感器信号通过信号电缆连接至模数转换模块，再通过数字信号电缆连接到同一台计算机；计算机运算处理后的输出端信号分别通过数字信号电缆连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器，各变频器接三相电源并经三相电缆连接相关水泵驱动电机；
所述计算机内有存储单元、比较计算单元和比例积分运算单元；存储单元内存储凝汽器系统设定值，比较计算单元根据设定值和传感器实测值进行比较计算，比例积分运算单元根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值；
所述计算机内的存储单元存储有凝结水过冷度设定值T冷，液面高度设定值Hy，凝汽器排气压力与射水抽气器子系统真空腔内的抽气压力的设定差值P设；计算比较单元比较计算凝结水过冷度设定值T冷和凝汽器温度传感器的排气温度信号T排、凝结水子系统的出口温度传感器的信号T凝的差值(T排-T凝)，计算比较所存储的液面高度设定值Hy和热井液面高度传感器的信号HS，以及计算比较设定差值P设和凝汽器真空压力传感器的排气压力信号P排、射水抽气器子系统真空腔内的真空压力传感器的抽气压力信号P抽差值PS＝(P排-P抽)；比例积分(PI)运算单元根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值。
2.根据权利要求1所述的电厂凝汽器系统节能控制装置，其特征在于：
所述计算机为嵌入式计算机。
3.根据权利要求1或2所述的电厂凝汽器系统节能控制装置的控制方法，其特征在于：
凝汽器上的凝汽器温度与凝结水子系统管路的出口温度的差值即凝结水过冷度为0～6℃，以该区间内的值T冷作为凝结水过冷度设定值，以实测凝汽器上的凝汽器温度传感器信号T排与凝结水子系统管路的出口温度传感器信号T凝的差值(T排-T凝)作为误差反馈信号，计算机计算比较T冷和(T排-T凝)，并经比例和微分运算(PI运算)，得到循环冷却水泵此时的应有的水流量，并推算相应的该水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至循环冷却水泵变频器，循环冷却水泵变频器按此值控制循环冷却水泵驱动电机的频率，调节循环冷却水泵输出流量G冷；
凝结水子系统热井液面高度Hy为3000～8000毫米，以该区间内的值Hy作为液面高度设定值；热井液面高度传感器的信号HS作为误差反馈信号；计算机计算比较Hy和HS，并经比例和微分运算(PI运算)，得到凝结水泵此时的应有的水流量，并推算相应的凝结水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至凝结水泵变频器，凝结水泵变频器按此值控制凝结水泵驱动电机的频率，调节凝结水泵输出流量G凝；
在凝汽器上的排气压力与射水抽气器子系统真空腔内的抽气压力的差值为0.2～6kPa，以该区间内的值P设作为该压力差的设定值；将凝汽器真空压力传感器的信号P排(即排气压力信号)和射水抽气器子系统真空腔内的真空压力传感器的抽气压力信号P抽的实测差值(P排-P抽)＝PS作为误差反馈信号；计算机计算比较PS和P设，并经比例和微分运算(PI运算)，得到抽气泵此时的应有的气流量，并推算相应的抽气泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将该频率控制值送至抽气泵变频器，抽气泵变频器按此值控制抽气泵驱动电机的频率，调节抽气泵输出流量G抽和抽气量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101128827A CN102183157B (zh) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | 电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101128827A CN102183157B (zh) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | 电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102183157A CN102183157A (zh) | 2011-09-14 |
| CN102183157B true CN102183157B (zh) | 2012-11-28 |
Family
ID=44569408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011101128827A Expired - Fee Related CN102183157B (zh) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | 电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102183157B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102998977B (zh) * | 2012-11-15 | 2015-09-16 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 自适应船用冷凝器过程控制系统及其实现方法 |
| CN103806963B (zh) * | 2012-12-17 | 2015-11-04 | 苟仲武 | 改进型凝汽式汽轮发电机及其发电方法 |
| CN103244433B (zh) * | 2013-05-09 | 2015-09-23 | 国家电网公司 | 电厂变频循环水泵优化运行监测方法 |
| CN103940257B (zh) * | 2014-03-21 | 2015-12-30 | 中科诺维(北京)科技有限公司 | 空冷岛温度控制系统 |
| CN106321219B (zh) * | 2016-08-29 | 2020-05-01 | 扬州大学 | 电厂冷却水泵机组变频调速全系统组合优化运行方案确定方法 |
| CN106547281B (zh) * | 2016-10-28 | 2019-08-23 | 河南师范大学 | 凝汽器热井液位控制系统 |
| CN107062935A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-18 | 华电电力科学研究院 | 小型汽轮机低真空度自动调节系统及其操作方法 |
| CN107246807B (zh) * | 2017-06-23 | 2023-01-06 | 大唐东北电力试验研究所有限公司 | 用于电厂的高效可调整真空控制方法及系统 |
| CN112595137B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-03-01 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 凝汽器性能在线监测和分析的方法及计算机专家系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3894394A (en) * | 1974-04-22 | 1975-07-15 | Westinghouse Electric Corp | HTGR power plant hot reheat steam pressure control system |
| EP0195326A1 (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-24 | Hitachi, Ltd. | A protection-driving method of a feedwater heater and the device thereof |
| CN1755065A (zh) * | 2004-10-01 | 2006-04-05 | 李荣庆 | 汽轮发电机制冷式凝汽和空冷设备及其热能回收系统 |
| CN101373119A (zh) * | 2001-05-07 | 2009-02-25 | 约瑟夫·W·C·哈普斯特 | 冷凝器及其监控 |
| JP2009281681A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Hitachi Ltd | 復水器及び発電設備 |
| CN101619932A (zh) * | 2009-07-17 | 2010-01-06 | 山东泓奥电力科技有限公司 | 凝汽器真空提高节能控制系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054595B2 (ja) * | 1978-08-08 | 1985-11-30 | 株式会社東芝 | 冷却水流量制御装置 |
| JPH07334229A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン運転監視装置 |
-
2011
- 2011-05-03 CN CN2011101128827A patent/CN102183157B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3894394A (en) * | 1974-04-22 | 1975-07-15 | Westinghouse Electric Corp | HTGR power plant hot reheat steam pressure control system |
| EP0195326A1 (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-24 | Hitachi, Ltd. | A protection-driving method of a feedwater heater and the device thereof |
| CN101373119A (zh) * | 2001-05-07 | 2009-02-25 | 约瑟夫·W·C·哈普斯特 | 冷凝器及其监控 |
| CN1755065A (zh) * | 2004-10-01 | 2006-04-05 | 李荣庆 | 汽轮发电机制冷式凝汽和空冷设备及其热能回收系统 |
| JP2009281681A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Hitachi Ltd | 復水器及び発電設備 |
| CN101619932A (zh) * | 2009-07-17 | 2010-01-06 | 山东泓奥电力科技有限公司 | 凝汽器真空提高节能控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102183157A (zh) | 2011-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102183157B (zh) | 电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法 | |
| CN103195698B (zh) | 变水位取水泵站中水泵同步变速调节的节能控制方法 | |
| CN103244433B (zh) | 电厂变频循环水泵优化运行监测方法 | |
| CN107246807B (zh) | 用于电厂的高效可调整真空控制方法及系统 | |
| CN103742425A (zh) | 水循环系统节能修正方法 | |
| CN109026237B (zh) | 一种有机工质动力循环发电系统协调控制系统及方法 | |
| CN208952510U (zh) | 一种改进型恒压供水工业冷却水循环系统 | |
| CN202133298U (zh) | 电厂凝汽器系统节能控制装置 | |
| CN112228329A (zh) | 一种自动优化调整循环水泵运行频率的系统、装置及方法 | |
| CN206319914U (zh) | 一种汽轮机冷却循环水节能装置 | |
| CN107305055A (zh) | 一种中央空调水泵的变频控制系统 | |
| CN211476848U (zh) | 一种冷却塔风机节能控制装置 | |
| Cao et al. | Experimental study of a humidification-dehumidification seawater desalination system combined with the chimney | |
| CN103453582A (zh) | 汽-水换热机组自动控温方法及其装置 | |
| CN203024338U (zh) | 中央空调节能控制装置及中央空调 | |
| CN2771712Y (zh) | 中央空调节能控制系统 | |
| CN106809898A (zh) | 除碳器及该除碳器的除碳控制方法和装置 | |
| CN106895010B (zh) | 一种低温余热发电工质泵气蚀检测装置及方法 | |
| CN111929065B (zh) | 一种驱动汽轮机热经济性的测定方法 | |
| CN112325600B (zh) | 一种漆渣烘干系统及控制方法 | |
| CN205332903U (zh) | 一种工业冷却循环水系统 | |
| CN103644090A (zh) | 一种液汽喷射式抽负压系统及其控制方法 | |
| CN204203804U (zh) | 变压器滤油机中的加温控制装置 | |
| CN2896099Y (zh) | 中央空调节能控制系统 | |
| CN108019344B (zh) | 一种电动给水泵组效率测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121128 Termination date: 20160503 |